மந்திர அரிய பூமி உறுப்பு: டெர்பியம்

டெர்பியம்கனரக வகையைச் சேர்ந்ததுஅரிய பூமிகள், பூமியின் மேலோட்டத்தில் 1.1 பிபிஎம் மட்டுமே குறைந்த மிகுதியாக உள்ளது. டெர்பியம் ஆக்சைடு மொத்த அரிய பூமிகளில் 0.01%க்கும் குறைவாகவே உள்ளது. டெர்பியத்தின் அதிக உள்ளடக்கம் கொண்ட உயர் யட்ரியம் அயனி வகை கனமான அரிய பூமி தாதுவில் கூட, டெர்பியம் உள்ளடக்கம் மொத்த அரிய பூமியில் 1.1-1.2% மட்டுமே உள்ளது, இது அரிய பூமி கூறுகளின் "உன்னத" வகையைச் சேர்ந்தது என்பதைக் குறிக்கிறது. 1843 இல் டெர்பியம் கண்டுபிடிக்கப்பட்டதிலிருந்து 100 ஆண்டுகளுக்கும் மேலாக, அதன் பற்றாக்குறை மற்றும் மதிப்பு நீண்ட காலமாக அதன் நடைமுறை பயன்பாட்டைத் தடுக்கிறது. கடந்த 30 ஆண்டுகளில் தான் டெர்பியம் அதன் தனித்துவமான திறமையை வெளிப்படுத்தியுள்ளது.

வரலாற்றைக் கண்டறிதல்

ஸ்வீடிஷ் வேதியியலாளர் கார்ல் குஸ்டாஃப் மொசாண்டர் 1843 இல் டெர்பியத்தைக் கண்டுபிடித்தார். அவர் அதன் அசுத்தங்களைக் கண்டறிந்தார்இட்ரியம்(III) ஆக்சைடுமற்றும்Y2O3. ஸ்வீடனில் உள்ள Ytterby கிராமத்தின் நினைவாக Yttrium என்று பெயரிடப்பட்டது. அயன் பரிமாற்ற தொழில்நுட்பம் தோன்றுவதற்கு முன்பு, டெர்பியம் அதன் தூய வடிவத்தில் தனிமைப்படுத்தப்படவில்லை.

மொசன்ட் முதலில் Yttrium(III) ஆக்சைடை மூன்று பகுதிகளாகப் பிரித்தார், இவை அனைத்தும் தாதுக்களின் பெயரால் பெயரிடப்பட்டது: Yttrium(III) ஆக்சைடு,எர்பியம்(III) ஆக்சைடு, மற்றும் டெர்பியம் ஆக்சைடு. டெர்பியம் ஆக்சைடு, தற்போது எர்பியம் எனப்படும் தனிமத்தின் காரணமாக, முதலில் இளஞ்சிவப்பு நிறப் பகுதியால் ஆனது. "எர்பியம்(III) ஆக்சைடு" (இப்போது டெர்பியம் என்று அழைக்கப்படுவது உட்பட) முதலில் கரைசலில் நிறமற்ற பகுதியாக இருந்தது. இந்த தனிமத்தின் கரையாத ஆக்சைடு பழுப்பு நிறமாக கருதப்படுகிறது.

பின்னர் தொழிலாளர்கள் சிறிய நிறமற்ற "எர்பியம்(III) ஆக்சைடை" கவனிக்க முடியவில்லை, ஆனால் கரையக்கூடிய இளஞ்சிவப்பு பகுதியை புறக்கணிக்க முடியவில்லை. எர்பியம்(III) ஆக்சைடு இருப்பதைப் பற்றிய விவாதங்கள் மீண்டும் மீண்டும் எழுந்துள்ளன. குழப்பத்தில், அசல் பெயர் தலைகீழாக மாற்றப்பட்டது மற்றும் பெயர்களின் பரிமாற்றம் சிக்கிக்கொண்டது, எனவே இளஞ்சிவப்பு பகுதி இறுதியில் எர்பியம் கொண்ட ஒரு தீர்வாக குறிப்பிடப்பட்டது (தீர்வில், அது இளஞ்சிவப்பு). சோடியம் பைசல்பேட் அல்லது பொட்டாசியம் சல்பேட் பயன்படுத்தும் தொழிலாளர்கள் எடுத்துக் கொள்வதாக இப்போது நம்பப்படுகிறதுசீரியம்(IV) ஆக்சைடுYttrium(III) ஆக்சைடில் இருந்து தற்செயலாக டெர்பியத்தை சீரியம் கொண்ட வண்டலாக மாற்றுகிறது. இப்போது "டெர்பியம்" என்று அழைக்கப்படும் அசல் Yttrium(III) ஆக்சைடில் 1% மட்டுமே மஞ்சள் நிறத்தை Yttrium(III) ஆக்சைடுக்கு அனுப்ப போதுமானது. எனவே, டெர்பியம் ஒரு இரண்டாம் பாகமாகும், இது ஆரம்பத்தில் அதைக் கொண்டிருந்தது, மேலும் இது அதன் உடனடி அண்டை நாடுகளான காடோலினியம் மற்றும் டிஸ்ப்ரோசியம் ஆகியவற்றால் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது.

அதன்பிறகு, இந்தக் கலவையிலிருந்து மற்ற அரிய பூமித் தனிமங்கள் பிரிக்கப்பட்ட போதெல்லாம், ஆக்சைட்டின் விகிதாச்சாரத்தைப் பொருட்படுத்தாமல், டெர்பியம் என்ற பெயரே தக்கவைக்கப்பட்டது, இறுதியாக டெர்பியத்தின் பழுப்பு ஆக்சைடு தூய வடிவில் பெறப்பட்டது. 19 ஆம் நூற்றாண்டில் ஆராய்ச்சியாளர்கள் பிரகாசமான மஞ்சள் அல்லது பச்சை முடிச்சுகளை (III) கவனிக்க புற ஊதா ஒளிரும் தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தவில்லை, இது திட கலவைகள் அல்லது கரைசல்களில் டெர்பியத்தை எளிதாக அங்கீகரிக்கிறது.
எலக்ட்ரான் கட்டமைப்பு

எலக்ட்ரான் கட்டமைப்பு:

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f9

டெர்பியத்தின் எலக்ட்ரான் கட்டமைப்பு [Xe] 6s24f9 ஆகும். பொதுவாக, அணுக்கரு மின்னூட்டம் மேலும் அயனியாக்கம் செய்யப்படுவதற்கு முன்பு மூன்று எலக்ட்ரான்களை மட்டுமே அகற்ற முடியும், ஆனால் டெர்பியம் விஷயத்தில், அரை நிரப்பப்பட்ட டெர்பியம் நான்காவது எலக்ட்ரானை ஃவுளூரின் வாயு போன்ற மிகவும் வலுவான ஆக்ஸிஜனேற்றத்தின் முன்னிலையில் மேலும் அயனியாக்க அனுமதிக்கிறது.

டெர்பியம் உலோகம்

டெர்பியம் ஒரு வெள்ளி வெள்ளை அரிய பூமி உலோகமாகும், இது நீர்த்துப்போகும் தன்மை, கடினத்தன்மை மற்றும் மென்மை ஆகியவற்றைக் கத்தியால் வெட்டலாம். உருகுநிலை 1360 ℃, கொதிநிலை 3123 ℃, அடர்த்தி 8229 4kg/m3. ஆரம்பகால லாந்தனைடுடன் ஒப்பிடுகையில், இது காற்றில் ஒப்பீட்டளவில் நிலையானது. லாந்தனைட்டின் ஒன்பதாவது தனிமமாக, டெர்பியம் வலுவான மின்சாரம் கொண்ட உலோகமாகும். இது தண்ணீருடன் வினைபுரிந்து ஹைட்ரஜனை உருவாக்குகிறது.

இயற்கையில், டெர்பியம் ஒரு இலவச உறுப்பு என்று கண்டறியப்படவில்லை, இதில் ஒரு சிறிய அளவு பாஸ்போசீரியம் தோரியம் மணல் மற்றும் காடோலினைட் ஆகியவற்றில் உள்ளது. டெர்பியம் பொதுவாக 0.03% டெர்பியம் உள்ளடக்கத்துடன், மோனாசைட் மணலில் உள்ள மற்ற அரிய பூமித் தனிமங்களுடன் இணைந்து செயல்படுகிறது. மற்ற ஆதாரங்கள் Xenotime மற்றும் கருப்பு அரிய தங்க தாதுக்கள் ஆகும், இவை இரண்டும் ஆக்சைடுகளின் கலவையாகும் மற்றும் 1% டெர்பியம் வரை உள்ளன.

விண்ணப்பம்

டெர்பியத்தின் பயன்பாடு பெரும்பாலும் உயர்-தொழில்நுட்ப துறைகளை உள்ளடக்கியது, அவை தொழில்நுட்பம் மற்றும் அறிவு தீவிரமான அதிநவீன திட்டங்கள், அத்துடன் குறிப்பிடத்தக்க பொருளாதார நன்மைகள், கவர்ச்சிகரமான வளர்ச்சி வாய்ப்புகள் கொண்ட திட்டங்கள்.

முக்கிய பயன்பாட்டு பகுதிகள் அடங்கும்:

(1) கலப்பு அரிய பூமி வடிவில் பயன்படுத்தப்பட்டது. உதாரணமாக, இது ஒரு அரிய மண் கலவை உரமாகவும், விவசாயத்திற்கு தீவன சேர்க்கையாகவும் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

(2) மூன்று முதன்மை ஃப்ளோரசன்ட் பொடிகளில் பச்சைப் பொடிக்கான ஆக்டிவேட்டர். நவீன ஆப்டோ எலக்ட்ரானிக் பொருட்களுக்கு பாஸ்பர்களின் மூன்று அடிப்படை வண்ணங்களைப் பயன்படுத்த வேண்டும், அதாவது சிவப்பு, பச்சை மற்றும் நீலம், இது பல்வேறு வண்ணங்களை ஒருங்கிணைக்கப் பயன்படுகிறது. மேலும் பல உயர்தர பச்சை ஃப்ளோரசன்ட் பொடிகளில் டெர்பியம் ஒரு தவிர்க்க முடியாத அங்கமாகும்.

(3) காந்த ஒளியியல் சேமிப்பகப் பொருளாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. உருவமற்ற உலோக டெர்பியம் ட்ரான்ஸிஷன் மெட்டல் அலாய் மெல்லிய பிலிம்கள் உயர்-செயல்திறன் காந்த-ஆப்டிகல் டிஸ்க்குகளை தயாரிக்கப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

(4) மேக்னடோ ஆப்டிகல் கிளாஸ் உற்பத்தி. டெர்பியம் கொண்ட ஃபாரடே ரோட்டேட்டரி கிளாஸ் லேசர் தொழில்நுட்பத்தில் ரோட்டேட்டர்கள், ஐசோலேட்டர்கள் மற்றும் சர்க்குலேட்டர்களை தயாரிப்பதற்கான முக்கியப் பொருளாகும்.

(5) டெர்பியம் டிஸ்ப்ரோசியம் ஃபெரோமேக்னெட்டோஸ்டிரிக்டிவ் அலாய் (டெர்ஃபெனோல்) வளர்ச்சி மற்றும் மேம்பாடு டெர்பியத்திற்கான புதிய பயன்பாடுகளைத் திறந்துள்ளது.

விவசாயத்திற்கும் கால்நடை வளர்ப்பிற்கும்

அரிதான எர்த் டெர்பியம் பயிர்களின் தரத்தை மேம்படுத்துவதோடு ஒரு குறிப்பிட்ட செறிவு வரம்பிற்குள் ஒளிச்சேர்க்கை விகிதத்தை அதிகரிக்கும். டெர்பியம் வளாகங்கள் அதிக உயிரியல் செயல்பாட்டைக் கொண்டுள்ளன. டெர்பியம், Tb (Ala) 3BenIm (ClO4) 3 · 3H2O இன் டெர்னரி வளாகங்கள், ஸ்டேஃபிளோகோகஸ் ஆரியஸ், பேசிலஸ் சப்டிலிஸ் மற்றும் எஸ்கெரிச்சியா கோலி ஆகியவற்றில் நல்ல பாக்டீரியா எதிர்ப்பு மற்றும் பாக்டீரிசைடு விளைவுகளைக் கொண்டுள்ளன. அவை பரந்த பாக்டீரியா எதிர்ப்பு ஸ்பெக்ட்ரம் கொண்டவை. இத்தகைய வளாகங்களின் ஆய்வு நவீன பாக்டீரிசைடு மருந்துகளுக்கான புதிய ஆராய்ச்சி திசையை வழங்குகிறது.

ஒளிர்வு துறையில் பயன்படுத்தப்படுகிறது

நவீன ஆப்டோ எலக்ட்ரானிக் பொருட்களுக்கு பாஸ்பர்களின் மூன்று அடிப்படை வண்ணங்களைப் பயன்படுத்த வேண்டும், அதாவது சிவப்பு, பச்சை மற்றும் நீலம், இது பல்வேறு வண்ணங்களை ஒருங்கிணைக்கப் பயன்படுகிறது. மேலும் பல உயர்தர பச்சை ஃப்ளோரசன்ட் பொடிகளில் டெர்பியம் ஒரு தவிர்க்க முடியாத அங்கமாகும். அரிதான எர்த் கலர் டிவி சிவப்பு ஒளிரும் பொடியின் பிறப்பு யட்ரியம் மற்றும் யூரோபியத்தின் தேவையைத் தூண்டியிருந்தால், டெர்பியத்தின் பயன்பாடும் வளர்ச்சியும் அரிய பூமியின் மூன்று முதன்மை வண்ண பச்சை ஒளிரும் தூள் மூலம் விளக்குகளுக்கு ஊக்கமளிக்கப்பட்டது. 1980 களின் முற்பகுதியில், பிலிப்ஸ் உலகின் முதல் கச்சிதமான ஆற்றல் சேமிப்பு ஒளிரும் விளக்கைக் கண்டுபிடித்தார் மற்றும் அதை விரைவாக உலகளவில் விளம்பரப்படுத்தினார். Tb3+ அயனிகள் 545nm அலைநீளத்துடன் பச்சை ஒளியை வெளியிடலாம், மேலும் அனைத்து அரிதான பூமி பச்சை பாஸ்பர்களும் டெர்பியத்தை ஒரு ஆக்டிவேட்டராகப் பயன்படுத்துகின்றன.

கலர் டிவி கேத்தோடு ரே டியூப் (சிஆர்டி)க்கான பச்சை பாஸ்பர் எப்போதும் ஜிங்க் சல்பைடை அடிப்படையாகக் கொண்டது, இது மலிவானது மற்றும் திறமையானது, ஆனால் டெர்பியம் பவுடர் எப்போதும் Y2SiO5 ∶ Tb3+, Y3 (Y2SiO5 ∶ Tb3+, Y3) உள்ளிட்ட ப்ரொஜெக்ஷன் கலர் டிவிக்கு பச்சை பாஸ்பராகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. Al, Ga) 5O12 ∶ Tb3+மற்றும் LaOBr ∶ Tb3+. பெரிய திரை உயர் வரையறை தொலைக்காட்சியின் (HDTV) வளர்ச்சியுடன், CRTகளுக்கான உயர் செயல்திறன் கொண்ட பச்சை ஒளிரும் பொடிகளும் உருவாக்கப்படுகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, ஹைப்ரிட் பச்சை ஃப்ளோரசன்ட் தூள் வெளிநாட்டில் உருவாக்கப்பட்டுள்ளது, இதில் Y3 (Al, Ga) 5O12: Tb3+, LaOCl: Tb3+ மற்றும் Y2SiO5: Tb3+ ஆகியவை உள்ளன, அவை அதிக மின்னோட்ட அடர்த்தியில் சிறந்த ஒளிர்வுத் திறனைக் கொண்டுள்ளன.

பாரம்பரிய எக்ஸ்ரே ஃப்ளோரசன்ட் தூள் கால்சியம் டங்ஸ்டேட் ஆகும். 1970கள் மற்றும் 1980களில், டெர்பியம் ஆக்டிவேட்டட் சல்பர் லாந்தனம் ஆக்சைடு, டெர்பியம் ஆக்டிவேட்டட் ப்ரோமின் லாந்தனம் ஆக்சைடு (பச்சைத் திரைகளுக்கு), டெர்பியம் ஆக்டிவேட்டட் சல்பர் யிட்ரியம் (III) காம்பராக்சைடு, எட்ரியம் ஆக்சைடு, எட்ரியம் ஆக்சைடு போன்ற அரிய எர்த் பாஸ்பர்களை தீவிரப்படுத்தும் திரைகள் உருவாக்கின. அரிய பூமி ஃப்ளோரசன்ட் பவுடர் நோயாளிகளுக்கு எக்ஸ்ரே கதிர்வீச்சின் நேரத்தை 80% குறைக்கலாம், எக்ஸ்ரே படங்களின் தெளிவுத்திறனை மேம்படுத்தலாம், எக்ஸ்ரே குழாய்களின் ஆயுளை நீட்டிக்கலாம் மற்றும் ஆற்றல் நுகர்வு குறைக்கலாம். டெர்பியம் மருத்துவ எக்ஸ்ரே மேம்பாடு திரைகளுக்கான ஃப்ளோரசன்ட் பவுடர் ஆக்டிவேட்டராகவும் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது எக்ஸ்ரே ஒளியியல் படங்களாக மாற்றுவதன் உணர்திறனை பெரிதும் மேம்படுத்துகிறது, எக்ஸ்ரே படங்களின் தெளிவை மேம்படுத்துகிறது மற்றும் எக்ஸ்-ரேயின் வெளிப்பாடு அளவை வெகுவாகக் குறைக்கிறது. மனித உடலுக்கு கதிர்கள் (50% க்கும் அதிகமாக).

டெர்பியம் புதிய குறைக்கடத்தி விளக்குகளுக்கு நீல ஒளியால் தூண்டப்பட்ட வெள்ளை LED பாஸ்பரில் ஒரு ஆக்டிவேட்டராகவும் பயன்படுத்தப்படுகிறது. நீல ஒளி உமிழும் டையோட்களை உற்சாக ஒளி மூலங்களாகப் பயன்படுத்தி டெர்பியம் அலுமினியம் மேக்னெட்டோ ஆப்டிகல் கிரிஸ்டல் பாஸ்பர்களை உருவாக்க இதைப் பயன்படுத்தலாம், மேலும் உருவாக்கப்பட்ட ஃப்ளோரசன்ஸ் கிளர்ச்சி ஒளியுடன் கலந்து தூய வெள்ளை ஒளியை உருவாக்குகிறது.

டெர்பியத்தால் செய்யப்பட்ட எலக்ட்ரோலுமினசென்ட் பொருட்களில் முக்கியமாக ஜிங்க் சல்பைட் பச்சை பாஸ்பருடன் டெர்பியம் செயல்படுத்தும் பொருளாக உள்ளது. புற ஊதா கதிர்வீச்சின் கீழ், டெர்பியத்தின் கரிம வளாகங்கள் வலுவான பச்சை ஒளிரும் தன்மையை வெளியிடும் மற்றும் மெல்லிய பட எலக்ட்ரோலுமினசென்ட் பொருட்களாக பயன்படுத்தப்படலாம். அரிதான பூமியின் கரிம சிக்கலான மின்னாற்பகுப்பு மெல்லிய படங்களின் ஆய்வில் குறிப்பிடத்தக்க முன்னேற்றம் ஏற்பட்டாலும், நடைமுறையில் இருந்து ஒரு குறிப்பிட்ட இடைவெளி இன்னும் உள்ளது, மேலும் அரிதான பூமி கரிம சிக்கலான எலக்ட்ரோலுமினசென்ட் மெல்லிய படங்கள் மற்றும் சாதனங்கள் பற்றிய ஆராய்ச்சி இன்னும் ஆழமாக உள்ளது.

டெர்பியத்தின் ஃப்ளோரசன்ஸ் பண்புகள் ஃப்ளோரசன்ஸ் ஆய்வுகளாகவும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, Ofloxacin terbium (Tb3+) fluorescence probe ஆனது Ofloxacin terbium (Tb3+) காம்ப்ளக்ஸ் மற்றும் DNA (DNA) ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான ஃப்ளோரசன்ஸ் ஸ்பெக்ட்ரம் மற்றும் உறிஞ்சுதல் ஸ்பெக்ட்ரம் ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான தொடர்புகளை ஆய்வு செய்ய பயன்படுத்தப்பட்டது. மற்றும் டிஎன்ஏ ஃப்ளோரசன்ஸை கணிசமாக மேம்படுத்தும் ஆஃப்லோக்சசின் Tb3+ அமைப்பின். இந்த மாற்றத்தின் அடிப்படையில், டி.என்.ஏ.

காந்த ஒளியியல் பொருட்களுக்கு

ஃபாரடே விளைவு கொண்ட பொருட்கள், காந்த-ஒளியியல் பொருட்கள் என்றும் அழைக்கப்படுகின்றன, அவை லேசர்கள் மற்றும் பிற ஆப்டிகல் சாதனங்களில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. காந்த ஒளியியல் பொருட்களில் இரண்டு பொதுவான வகைகள் உள்ளன: காந்த ஒளியியல் படிகங்கள் மற்றும் காந்த ஒளியியல் கண்ணாடி. அவற்றில், காந்த-ஆப்டிகல் படிகங்கள் (Yttrium இரும்பு கார்னெட் மற்றும் டெர்பியம் கேலியம் கார்னெட் போன்றவை) அனுசரிப்பு இயக்க அதிர்வெண் மற்றும் உயர் வெப்ப நிலைத்தன்மையின் நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளன, ஆனால் அவை விலை உயர்ந்தவை மற்றும் தயாரிப்பது கடினம். கூடுதலாக, உயர் ஃபாரடே சுழற்சி கோணம் கொண்ட பல காந்த-ஒளியியல் படிகங்கள் குறுகிய அலை வரம்பில் அதிக உறிஞ்சுதலைக் கொண்டுள்ளன, இது அவற்றின் பயன்பாட்டைக் கட்டுப்படுத்துகிறது. காந்த ஒளியியல் படிகங்களுடன் ஒப்பிடுகையில், காந்த ஒளியியல் கண்ணாடி அதிக பரிமாற்றத்தின் நன்மையைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் பெரிய தொகுதிகள் அல்லது இழைகளாக உருவாக்க எளிதானது. தற்போது, ​​அதிக ஃபாரடே விளைவைக் கொண்ட காந்த-ஒளியியல் கண்ணாடிகள் முக்கியமாக அரிதான பூமி அயன் டோப் செய்யப்பட்ட கண்ணாடிகளாகும்.

காந்த ஒளியியல் சேமிப்பு பொருட்களுக்கு பயன்படுத்தப்படுகிறது

சமீபத்திய ஆண்டுகளில், மல்டிமீடியா மற்றும் அலுவலக ஆட்டோமேஷனின் விரைவான வளர்ச்சியுடன், புதிய உயர் திறன் கொண்ட காந்த வட்டுகளுக்கான தேவை அதிகரித்து வருகிறது. உயர்-செயல்திறன் கொண்ட காந்த-ஆப்டிகல் டிஸ்க்குகளை உருவாக்க உருவமற்ற உலோக டெர்பியம் மாற்றம் உலோக அலாய் படங்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அவற்றில், TbFeCo அலாய் மெல்லிய படம் சிறந்த செயல்திறனைக் கொண்டுள்ளது. டெர்பியம் அடிப்படையிலான காந்த-ஆப்டிகல் பொருட்கள் பெரிய அளவில் உற்பத்தி செய்யப்பட்டுள்ளன, மேலும் அவற்றிலிருந்து தயாரிக்கப்பட்ட காந்த-ஒளியியல் டிஸ்க்குகள் கணினி சேமிப்பக கூறுகளாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, சேமிப்பக திறன் 10-15 மடங்கு அதிகரித்துள்ளது. அவை பெரிய திறன் மற்றும் வேகமான அணுகல் வேகத்தின் நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளன, மேலும் அதிக அடர்த்தி கொண்ட ஆப்டிகல் டிஸ்க்குகளுக்குப் பயன்படுத்தும்போது பல்லாயிரக்கணக்கான முறை துடைக்கப்பட்டு பூசப்படலாம். மின்னணு தகவல் சேமிப்பு தொழில்நுட்பத்தில் அவை முக்கியமான பொருட்கள். புலப்படும் மற்றும் அருகிலுள்ள அகச்சிவப்பு பட்டைகளில் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் காந்த-ஒளியியல் பொருள் டெர்பியம் காலியம் கார்னெட் (TGG) ஒற்றைப் படிகமாகும், இது ஃபாரடே சுழலிகள் மற்றும் தனிமைப்படுத்திகளை உருவாக்குவதற்கான சிறந்த காந்த-ஒளியியல் பொருள் ஆகும்.

காந்த ஒளியியல் கண்ணாடிக்கு

ஃபாரடே மேக்னெட்டோ ஆப்டிகல் கிளாஸ் தெரியும் மற்றும் அகச்சிவப்பு பகுதிகளில் நல்ல வெளிப்படைத்தன்மை மற்றும் ஐசோட்ரோபியைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் பல்வேறு சிக்கலான வடிவங்களை உருவாக்கலாம். பெரிய அளவிலான தயாரிப்புகளை தயாரிப்பது எளிதானது மற்றும் ஆப்டிகல் ஃபைபர்களில் வரையப்படலாம். எனவே, இது காந்த ஒளியியல் சாதனங்களான காந்த ஆப்டிகல் ஐசோலேட்டர்கள், காந்த ஆப்டிகல் மாடுலேட்டர்கள் மற்றும் ஃபைபர் ஆப்டிக் கரண்ட் சென்சார்கள் போன்ற பரந்த பயன்பாட்டு வாய்ப்புகளைக் கொண்டுள்ளது. காணக்கூடிய மற்றும் அகச்சிவப்பு வரம்பில் அதன் பெரிய காந்த தருணம் மற்றும் சிறிய உறிஞ்சுதல் குணகம் காரணமாக, Tb3+ அயனிகள் பொதுவாக காந்த ஒளியியல் கண்ணாடிகளில் அரிதான பூமி அயனிகளாக மாறிவிட்டன.

டெர்பியம் டிஸ்ப்ரோசியம் ஃபெரோமேக்னடோஸ்டிரிக்டிவ் அலாய்

20 ஆம் நூற்றாண்டின் இறுதியில், உலக அறிவியல் மற்றும் தொழில்நுட்ப புரட்சியின் ஆழத்துடன், புதிய அரிய பூமி பயன்பாட்டு பொருட்கள் வேகமாக வெளிவருகின்றன. 1984 ஆம் ஆண்டில், அமெரிக்காவின் அயோவா மாநில பல்கலைக்கழகம், அமெரிக்காவின் எரிசக்தி துறையின் அமெஸ் ஆய்வகம் மற்றும் அமெரிக்க கடற்படை மேற்பரப்பு ஆயுத ஆராய்ச்சி மையம் (பின்னர் நிறுவப்பட்ட அமெரிக்கன் எட்ஜ் டெக்னாலஜி நிறுவனத்தின் (ET REMA) முக்கிய பணியாளர்கள்) மையம்) கூட்டாக ஒரு புதிய அரிய பூமி ஸ்மார்ட் பொருளை உருவாக்கியது, அதாவது டெர்பியம் டிஸ்ப்ரோசியம் இரும்பு ராட்சத காந்தவியல் பொருள். இந்த புதிய ஸ்மார்ட் மெட்டீரியல் மின் ஆற்றலை விரைவாக இயந்திர ஆற்றலாக மாற்றும் சிறந்த பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது. இந்த மாபெரும் காந்தவியல் பொருளால் செய்யப்பட்ட நீருக்கடியில் மற்றும் மின்-ஒலி மின்மாற்றிகள் கடற்படை உபகரணங்கள், எண்ணெய் கிணறு கண்டறியும் ஒலிபெருக்கிகள், சத்தம் மற்றும் அதிர்வு கட்டுப்பாட்டு அமைப்புகள் மற்றும் கடல் ஆய்வு மற்றும் நிலத்தடி தகவல் தொடர்பு அமைப்புகளில் வெற்றிகரமாக கட்டமைக்கப்பட்டுள்ளன. எனவே, டெர்பியம் டிஸ்ப்ரோசியம் இரும்பு ராட்சத காந்தவியல் பொருள் பிறந்தவுடன், அது உலகெங்கிலும் உள்ள தொழில்மயமான நாடுகளில் இருந்து பரவலான கவனத்தைப் பெற்றது. யுனைடெட் ஸ்டேட்ஸில் உள்ள எட்ஜ் டெக்னாலஜிஸ் 1989 இல் டெர்பியம் டிஸ்ப்ரோசியம் இரும்பு ராட்சத மேக்னடோஸ்டிரிக்டிவ் பொருட்களைத் தயாரிக்கத் தொடங்கியது மற்றும் டெர்ஃபெனால் டி என்று பெயரிட்டது. அதைத் தொடர்ந்து, ஸ்வீடன், ஜப்பான், ரஷ்யா, யுனைடெட் கிங்டம் மற்றும் ஆஸ்திரேலியாவும் டெர்பியம் டிஸ்ப்ரோசியம் இரும்பு ராட்சத காந்தவியல் பொருட்களை உருவாக்கின.

யுனைடெட் ஸ்டேட்ஸில் இந்த பொருளின் வளர்ச்சியின் வரலாற்றிலிருந்து, பொருளின் கண்டுபிடிப்பு மற்றும் அதன் ஆரம்ப ஏகபோக பயன்பாடுகள் இரண்டும் நேரடியாக இராணுவத் தொழிலுடன் (கடற்படை போன்றவை) தொடர்புடையவை. சீனாவின் இராணுவம் மற்றும் பாதுகாப்புத் துறைகள் இந்த பொருள் பற்றிய புரிதலை படிப்படியாக வலுப்படுத்தி வருகின்றன. இருப்பினும், சீனாவின் விரிவான தேசிய சக்தி கணிசமாக அதிகரித்த பிறகு, 21 ஆம் நூற்றாண்டில் இராணுவ போட்டி மூலோபாயத்தை உணர்ந்து கொள்வதற்கான தேவைகள் மற்றும் உபகரணங்களின் அளவை மேம்படுத்துவது நிச்சயமாக மிகவும் அவசரமாக இருக்கும். எனவே, ராணுவம் மற்றும் தேசிய பாதுகாப்புத் துறைகளால் டெர்பியம் டிஸ்ப்ரோசியம் இரும்பு ராட்சத காந்தவியல் பொருட்களைப் பரவலாகப் பயன்படுத்துவது ஒரு வரலாற்றுத் தேவையாக இருக்கும்.

சுருக்கமாக, டெர்பியத்தின் பல சிறந்த பண்புகள், பல செயல்பாட்டுப் பொருட்களில் இன்றியமையாத உறுப்பினராகவும், சில பயன்பாட்டுத் துறைகளில் ஈடுசெய்ய முடியாத நிலையை உருவாக்குகின்றன. இருப்பினும், டெர்பியத்தின் அதிக விலை காரணமாக, உற்பத்தி செலவைக் குறைக்க டெர்பியத்தின் பயன்பாட்டை எவ்வாறு தவிர்ப்பது மற்றும் குறைப்பது என்பதை மக்கள் ஆய்வு செய்து வருகின்றனர். எடுத்துக்காட்டாக, அரிதான பூமி காந்த-ஒளியியல் பொருட்கள் குறைந்த விலை டிஸ்ப்ரோசியம் இரும்பு கோபால்ட் அல்லது காடோலினியம் டெர்பியம் கோபால்ட்டை முடிந்தவரை பயன்படுத்த வேண்டும்; பச்சை ஃப்ளோரசன்ட் பவுடரில் டெர்பியத்தின் உள்ளடக்கத்தைக் குறைக்க முயற்சிக்கவும். டெர்பியத்தின் பரவலான பயன்பாட்டைக் கட்டுப்படுத்தும் ஒரு முக்கிய காரணியாக விலை மாறிவிட்டது. ஆனால் பல செயல்பாட்டு பொருட்கள் இல்லாமல் செய்ய முடியாது, எனவே நாம் "பிளேடில் நல்ல எஃகு பயன்படுத்துதல்" கொள்கையை கடைபிடிக்க வேண்டும் மற்றும் முடிந்தவரை டெர்பியம் பயன்பாட்டை சேமிக்க முயற்சிக்க வேண்டும்.